Muovin lämpömuovaus

(1)

Osa 16

Muovin lämpömuovaus

(2)

Laurent Daguet Olivier Fortin Olivier Fortier Federica Gallicchio Mika Heikkilä

Bastien Hervé du Penhoat Sirkka-Helena Ilveskoski Genė Jakubauskienė Ritva Klaavu

Marc Manguin Bilel Miled

Raimundas Petravičius Pirjo Pietikäinen Marjan Ranogajec Ari Rannisto

Christian Raoelison Jolanta Sakalauskienė Živilė Šatienė

Edita Šidlauskaitė Jarmo Tikka Kęstutis Viselga

Gražina Žardalevičienė

Tekijät

Johdanto

Talouden ja väestökehityksen ennakoinnin mukaan monissa eurooppalaisissa muoviteollisuuden yrityk- sissä erikoisosaajien ja tarvittavien taitojen hankkiminen on haaste, alan osaajista on vakava pula Euroo- pan muovialalla.

Tähän haasteeseen yhtenä vastauksena valmistettiin koulutusmateriaali UPSKILL-projektin (Actions Upward: The Skills for the Digital Future of Plastics Factory, Erasmus +) tuloksena. Tavoitteena oli paran- taa eurooppalaisten ammatillisten koulutusjärjestelmien kykyä vastata muovialan työmarkkinoiden eri- tyistarpeisiin ja tarjota muovituotannon työntekijöille innovatiivinen opetussuunnitelma. Erityisesti painotuksina on digitaitoja, robotiikkaa ja muita älykkäitä valmistustekniikoita sekä vihreitä taitoja ja yrittäjyysosaamista.

Tämä koulutusmateriaali on laadittu yhteistyössä kansainvälisen verkoston kanssa oppilaitoksista, lii- ke-elämästä ja Euroopan muovialan järjestöstä EuPC.

UPSKILL-projektikumppanien yhteisesti tuottamaa materiaalia voivat vapaasti käyttää ja materiaali on suunniteltu ammatilliseen koulutukseen kaiken ikäisille. Materiaali sopii käytettäväksi oppilaitoksissa sekä oppisopimusopiskelussa, alan teollisuusyritysten koulutuksessa, ammattia vaihtaville tai opiske- luun ilman aikaisempaa kokemusta teollisuudesta ja alalla tarvittavasta tiedosta.

Kehitetyssä koulutusmateriaalissa on kolme osaa: malli VET Curriculum, Opiskelijan kirja ja Opettajan kirja.

(3)

Ammattikoulutuksen malli täyttää EQF:n ja ECVET:n vaatimukset, koska sisältö suuntautuu oppimis- tuloksiin ja on jaettu oppimiskokonaisuuksiin. Opetussuunnitelmassa on tietoa tutkintoon sisältyvistä moduuleista ja opinnoista, arvioinnista ja opintojen suorittamisen järjestelyistä. Siinä esitetään tutkin- torakenne, moduulikohtaiset taitovaatimukset tai tavoitteet, ammatillisten aineiden arviointitavoitteet ja arviointikriteerit sekä ammattitaidon osoittamistapoja ammatillisissa tutkinnon moduuleissa.

Sekä opiskelijan että opettajan materiaalit perustuvat muovituotannon työtekijän todellisiin osaamis- vaatimuksiin: ammatillinen osaaminen, joka sisältää muovin käsittelyä, muovin työstökoneiden tekniik- kaa, ohjelmointia, modernia integroitua valmistusta, digitaalisia järjestelmiä ja nykytekniikkaa. Teknisen osaamisen lisäksi aineistossa on digitaitojen, vihreiden taitojen, sosiaalisen ja henkilökohtaisen osaamisen kehittämistä.

Opiskelijan kirja sisältää teoriaa, harjoituksia ja esimerkkiratkaisuja seuraaviin moduuleihin: Perustaidot muovituotteiden valmistuksessa; Ammatilliset taidot ruiskuvalusta / puhallusmuovauksesta / putkien, profiilien, levyjen ja kalvojen suulakepuristuksesta / lämpömuovauksesta / komposiittimuovin valmistuksesta / kumituotteiden valmistuksesta; Ohjelmointia ja digitekniikkaa; Robotiikkaa; Vihreän osaamisen (kiertotalous); LEAN-valmistus; Yrittäjämäisyys (ihmissuhdetaidot, työmotivaatio, viestintä, ryhmä- työ, sopeutumiskyky, suunnittelu, ongelmanratkaisu jne.); Työterveys ja -turvallisuus.

Opettajan kirjan (mukana osaamistesti) tavoitteena on ohjata osaamisen kerryttäminen ketjutettuna oppimisprosessina. Materiaaleissa on samat moduulit, mutta opettajan kirjassa on vastauksia harjoi- tuksiin.

Kaikki koulutusmateriaali on englannin, suomen, ranskan ja liettuan kielillä, ja niiden sähköiset versiot ovat vapaasti käytettävissä UPSKILL-projektin verkkosivuilla: https://www.upskill-project.eu ja kaikkien osallistuneiden ammatillisen koulutuksen järjestäjien opetus- / oppimisalustoilla (APRC, Polyvia Forma- tion, TREDU, VPM).

(4)

Sisält ö

Kappale 1: Tavoitteet 5

Kappale 2: Lämpömuovaukseen tutustuminen 6 Kappale 3: Dokumentteihin tutustuminen 8 Kappale 4: Käytännön tehtäviä 10

Kappale 5: Työstömenetelmiä 29

Kappale 6: Muistilista 33

Kappale 7: Harjoituksia 37

(5)

Opiskelijan kirja / Osa 16

5

Kappale 1: Tavoitteet

Teoriatieto, tekniset taidot, sosiaaliset taidot tämän projektin sisältämän ohjelman WP2 mukaan.

TAIDOT TIEDOT

TEKNINEN TAITO 1. Lämpömuovauksen ja siinä käytettävien komponenttien toiminta

2. Tuotannon työnkulkujaksot ja materiaalien tarve

3. Prosessin ohjauspaneelien lukemien tarkistaminen, niin ne ovat työohjeiden mukaisia

4. Raaka-aineiden ja laitteiden toiminnan muutoksien mahdolliset vaikutukset tuotteen laatuun

5. Jätehuolto ja viallisten tuotteiden

uudelleenkäytön tärkeys aina kun mahdollista 6. Laitteiden, materiaalien, prosessien ja

menettelyjen oikea valinta ja käyttö

7. Tuotteen laatuun tai tuotannon läpimenoon vaikuttavat toimet

8. Yleisimpien lämpömuovausvirheiden mahdolliset syyt

9. Vaarojen hallinta- ja turvallisuusmenettelyt sekä henkilönsuojainten käyttö materiaalien käsittelyssä, laitteiden käytössä ja

puhdistuksessa 1. Laitteiden toiminnan ja tuotteen laadun

seuraaminen

2. Tuotteiden ja materiaalien turvallinen

käsittely, asiaankuuluvien turvallisuusohjeiden mukainen toiminta ja työtehtävään liittyvien varotoimenpiteiden noudattaminen

3. Laitteen pysäyttäminen ja sammuttaminen epätavallisissa olosuhteissa

TYÖYHTEISÖOSAAMINEN

1. Oman työn suunnittelu ennakoiden ja tekemällä parannusehdotuksia

2. Työhön liittyvien asiakirjojen täyttäminen 3. Tiedon kerääminen ja jakaminen työpaikan

vaatimuksien mukaan

VUOROVAIKUTUSTAIDOT 1. Työpaikan vuorovaikutustilanteisiin

osallistuminen

(6)

Kappale 2: Lämpömuovaukseen tutustuminen

Tutkinnon osan teemaan liittyen tutustu ja vastaa kysymyksiin.

Tehtävien tekemiseen tarvitaan lähdemateriaalia. Käytetty lähde on mainittava.

MENETELMÄ

1. Muodostan oletuksen 2. Muodostan säännön 3. Hyväksytän sen opettajalla 4. Esitän tulokset ja tulkitsen niitä 5. Hyväksyn/hylkään oletuksen 6. Vastaan kysymykseen

TYYPILLISIÄ TUOTTEITA

1. Muovilevy, jonka mitat valitaan kohteen mukaan (pituus, leveys, paksuus).

2. Muotti, jolla saadaan tuotteen

muoto. Menetelmän tuloksena on muotin

muodon mukainen tuote.

Kysymys 1:

Miten muovilevy saadaan muotin muotoon?

Materiaali

(7)

Opiskelijan kirja / Osa 16

7

Kysymys 2:

Mitä ominaisuuksia lämpömuovaukseen sopivalla materiaalilla tulisi olla?

VALMIS TUOTE

Jokaisessa lämpömuovauskerrassa valmistuu 9 laatikkoa. Laatikot irrotetaan yksittäisiksi muovauksen jälkeen.

Kysymys 3:

Miten laatikoiden irrottaminen muovauksen jälkeen voidaan tehdä?

YHTEENVETO

Kysymys 4:

Millainen on vaihe vaiheelta lämpömuovattavien laatikoiden prosessi?

(8)

Kappale 3: Dokumentteihin tutustuminen

Lämpömuovauksen materiaaliin tutustumisen jälkeen hae lisää tietoa (Internet, artikkelit, kirjat jne.)

Vastaa kysymyksiin ja syvennä muoveihin liittyvää tietoa.

Käyttökohteita

Markkinat ja käyttökohteet

Lämpömuovattujen tuotteiden kulutuksen arvioitiin olevan 7 miljardia euroa vuonna 2012, ja sen ennustettiin kasvavan 8,5 miljardiin euroon vuoteen 2017 mennessä. Pakkaukset hallitsevat 80% lämpömuo- vausmarkkinoista ja teollisuuden liikevoitto oli noin 5 miljardia euroa vuonna 2012. Sen ennustettiin kasvavan melkein 6 miljardiin euroon vuoteen 2017 mennessä. Lämpömuovattuja tuotteita on käytetty useilla teollisuudenaloilla, myös pakkaukset ja monet muut alat, ...

Lämpömuovaaamalla on tavoitteena tuottaa hyödyllisiä tuotteita, lämpömuovauslaitteiden valmistajat ovat tärkeitä jakuvassa kehityksessä.

Kysymys 1:

Hae ja lue useita artikkeleja.

Laadi lyhyt referaatti kolmesta lämpömuovaamalla valmistetusta tuotteesta?

Miksi menetelmän käyttö oli perusteltua?

MATERIAALI

Lämpömuovattavat kappaleet valmistetaan kestomuoveista:

• Polyeteenit (PEHD 300, PEHD 500, PEHD 1000)

• Polypropeeni (PP)

• erikoismuovit (PA6, PA6G, POM)

• Polyvinyylikloridi (PVC)

• Polykarbonaatti (PC, standardilaatu, UV suojattu, hyvä tulen/kaasujen kesto)

• Akryyli (PMMA valettu, PMMA ekstruuderilta), Polyesteri (PET, PETG)

• Polystyreenit (PS, ABS, SAN

(9)

Opiskelijan kirja / Osa 16

9

Kertamuovit eivät sovellu lämpömuovaukseen. Tutustu lämpömuovaukseen seuraavien kysymysten ohjaamana.

Kysymys 2:

Miksi vain kestomuovit soveltuvat lämpömuovauttaviksi?

Selitä käyttäen esimerkkiä?

LAITTEET

• Lämpömuovauksen perusperiaate

• Lämpömuovauksessa voidaan erottaa kaksi päätyyppiä

• lämpöelementti sijaitsee muotin yläpuolella muoto tyhjiötekniikalla

• jatkuvatoimisessa tuotannossa lämpöelementti sijaitsee muovausosan yläpuolella

• puolivalmis tuote painetaan muotoon

Kysymys 3:

Kun olet tutustunut yllä olevaan, etsi 3 muuta ominaisuutta, mitä laitteisiin voi liittyä?

Kysymys 4:

Käytä oikeaa laitetta tai etsi internetistä tietoa täydentääksesi seuraavilla sivuilla

oleva taulukko.

(10)

(11)

Opiskelijan kirja / Osa 16

11

(12)

Kappale 4: Käytännön tehtäviä

(käytössä olevan laitteiston mukaan)

Aihe 1: Lämpömuovaus

Materiaali

• muovauslaite

• muotti

• muovimateriaali

• levyn/kalvon mitoitus

Tavoitteet Osaaminen

• työkalujen asettaminen

• koneen säädöt

• lämpömuovauksen aloittaminen ja kappaleiden valmistus

Harjoitus 1:

Työkalujen asettaminen, säädöt ja muovauksen aloitus

Työn kuvaus

Muovilevy kiinnitetään kehykseen ja lämmitetään, sitten se asetetaan muotin päälle joko vetämällä muovilevy muotin yli tai pakottamalla muotti arkkiin. Sitten tyhjiöllä vedetään muovi tiukasti muotin pintaan. Tässä menetelmässä kappaleen yläosa (muotin alue, joka koskettaa muovia ensin) jää usein paksummaksi, ja sivut ja alempi osa, joihin kohdistuu enemmän venytystä jäävät ohuemmiksi.

(13)

Opiskelijan kirja / Osa 16

13

1. Työvaiheet

a. Työaseman valmistelu

Varmista, että kaikkia työterveyttä ja -turvallisuutta koskevia sääntöjä ja menettelyjä noudatetaan (hen- kilösuojaimet, liikkeet ja asenne, standardit jne.)

Mitä konetta käytät? (muotin tyyppi, merkki, tärkeimmät tekniset ominaisuudet) Mikä on muotoiltava materiaali?

Mitä työkaluja käytät?

Onko työskentelyalueella tarpeeksi tilaa raaka-aineille ja tarvikkeille lämpömuovauksen jälkeen?

b. Lämpömuovauslaitteen lämmitys Onko sinulla ohjeita laitteen asetuksista?

Mikä on muovauslämpötila?

Mitkä ovat jäähtymisajat?

c. Aloitus

Aseta ensimmäinen raaka-ainearkki.

Tarkista oikea lämmityslämpötila.

Käynnistä kone ensimmäistä osaa varten

(14)

Tarkista ensimmäisen osan laatu ja muuta asetuksia tarvittaessa.

Valmista 5 hyvää kappaletta samoilla asetuksilla ja sykleillä.

Viisi kappaletta on myös leikattava siisteiksi ja jätteet on poistettava.

2. Raportointi

a. Havainnot – mittaukset

Tarkista kappaleen toimivuus, mittasuhteet ja tekniset ominaisuudet.

Tarkista kappaleen paksuudet ohjeiden mukaisesti.

Tarkista spesifikaatioiden mukaan muut mahdolliset kohdat b. Kirjallinen yhteenveto

Kommentoi työskentelyäsi

Kommentoi työvaiheissa edistymistäsi oikeiden asetusten saamisessa ja esitä optimaaliset parametrit

3. Lopuksi

a. Koneen ympäristön siisteys

Koneen on oltava puhdas, kaikki ylimääräinen pois.

Raaka-aine on varastoitu oikein.

Lämmityslaite on sammutettu.

b. Optimaaliset arvot

Kirjaa kaikkien asetusten arvot paikalliseen dokumenttiin.

Aihe 2: Jälkipainetyhjiömuovaus - uros

Taitojen kehittäminen käytännön harjoituksissa

Materiaali

• jälkipainetyhjiömuovauslaite

• muotti

• muovimateriaali

• lämpömuovauksen aloittaminen ja kappaleiden valmistelu

(15)

Opiskelijan kirja / Osa 16

15

Harjoitus 2:

Kuinka koota työkalut, asentaa ja käynnistää tuotantoon jälkipainetyhjiömuovaus?

Työn kuvaus

Kun muovilevy on lämmitetty, tyhjiökammio tiivistetään kiinnityskehykseen. Tyhjiö venyttää materiaalia vetämällä sitä kuplaksi. Kuplan (säkin) korkeutta ohjataan usein sähköisellä silmällä. Kun muovi on tyh- jiön voimalla esijännitetty halutulle korkeudelle, muotti ohjataan levyyn tiivisti kiinni. Tyhjiö kiinnittää muovilevyn muottiin, tyhjiökammion annetaan ilmata ilmakehään (tai ylipainetta käytetään alipaineen sijasta). Näin voidaan saada hyvin syviä vetoja, ja ei-toivottu materiaalin oheneminen voidaan mini- moida huomattavasti.

(16)

c. Aloitus

Käynnistä kone ensimmäistä osaa varten d. Kappaleen lämpömuovaus

2. Raportointi

(17)

Opiskelijan kirja / Osa 16

17

3. Lopuksi

Aihe 3: Tyyny-mäntä (painin) tyhjiömuovaus - uros

Taitojen kehittäminen käytännön harjoituksissa

Materiaali

• muovauslaite

• muotti

• muovimateriaali

Harjoitus 3:

Kuinka koota työkalut, asentaa ja käynnistää tuotantoon tyyny-mäntä tyhjiömuovauskoneelle?

Työn kuvaus

Lämmitetty muovi kiinnitetään painelaatikon päälle, sitten puhalletaan kupla työkalua kohti. Kun arkki on esijännitetty noin 35 - 40%, muotti pakotetaan siihen samalla kun arkin takana oleva paine pysyy vakiona. Kun muotti tiivistyy kehykseen, tyhjiö vedetään muotin läpi. Joissakin tapauksissa voi olla myös tarpeen lisätä painetta painekotelossa tässä vaiheessa.

(18)

1. Työvaiheet

(19)

Opiskelijan kirja / Osa 16

19

c. Aloitus

2. Raportointi

3. Lopuksi

Aihe 4: Suora tyhjiömuovaus - naaras

Taitojen kehittäminen käytännön harjoituksissa

Materiaali

• muovauslaite

• muotti

• muovimateriaali

(20)

Harjoitus 4:

Kuinka koota työkalut, asentaa ja käynnistää tuotantoon suorassa tyhjiömuovauksessa?

Työn kuvaus

Lämmitetty muovi kiinnitetään muotin reunoihin.

Tyhjiö vedetään sitten muotin läpi, jolloin ilmakehän paine työntää levyä alas muottiin. Muovin kosketuksessa muotin kanssa se jäähtyy. Muotin viimeiseksi ulottuvat levyn alueet ovat yleensä ohuimpia.

1. Työvaiheet

(21)

Opiskelijan kirja / Osa 16

21

c. Aloitus

2. Raportointi

Tarkista spesifikaatioiden mukaan muut mahdolliset kohdat b. Kirjallinen yhteenveto

3. Lopuksi

Aihe 5: Mäntäavusteinen tyhjiömuovaus - naaras

Taitojen kehittäminen käytännön harjoituksissa

Materiaali

• muovauslaite

• muotti

• muovimateriaali

(22)

Harjoitus 5:

Kuinka koota työkalut, asentaa ja käynnistää tuotantoon mäntäavusteinen tyhjiömuovauskone?

Työn kuvaus

Sen jälkeen kun muovilevy on lämmitetty ja suljettu muottiontelon päälle, suunnilleen muottiontelon muotoinen mutta pienempi mäntä työnnetään muovilevyyn esivenyttämään materiaalia. Sitten muotin läpi vedetään tyhjiö muodon loppuunsaattamiseksi. Seinämän paksuutta voidaan muuttaa muutta- malla männän muotoa. Muovilevyä koskettavat männän alueet ovat ensin paksumpia jäähdytysvaiku- tuksen vuoksi. Siksi männän suunnittelu on kriittinen määräävä tekijä valmistettavan valmiin osan geo- metriassa.

1. Työvaiheet

(23)

Opiskelijan kirja / Osa 16

23

c. Aloitus

2. Raportointi

3. Lopuksi

(24)

Aihe 6: Mäntäavusteinen painemuovaus - naaras

Taitojen kehittäminen käytännön harjoituksissa

Materiaali

• muovauslaite

• muotti

• muovimateriaali

Harjoitus 6:

Kuinka koota työkalut, asentaa ja käynnistää tuotantoon mäntäavusteinen painemuovaus

Työn kuvaus

Mäntäavusteinen painemuovaus on samanlainen kuin mäntäavusteinen tyhjiömuovaus, paitsi kun mäntä koskee muovilevyä normaali ilmanpaine johdetqqn levyn alle. Kun mäntä on saanut iskunsa päätökseen ja tiivistää muotin, ilmapaine kohdistetaan männän puolelta. Pintojen lämpötilat ovat myös tärkeitä. Käyttämällä oikeaa yhdistelmää männän muotoilussa, lämpötilassa ja muovauspaineessa, valmiin osan seinämän paksuuteen voidaan vaikuttaa merkittävästi.

(25)

Opiskelijan kirja / Osa 16

25

1. Työvaiheet

c. Aloitus

2. Raportointi

(26)

Aihe 7:

Tyyny-mäntä avusteinen tyhjiö-/ylipainemuovaus - naaras

Taitojen kehittäminen käytännön harjoituksissa

Materiaali

• muovauslaite

• muotti

• muovimateriaali

Harjoitus 7:

Kuinka koota työkalut, asentaa ja käynnistää tuotantoon tyyny-mäntä asusteinen tyhjiö- / ylipainemuovauskone?

Työn kuvaus

Sen jälkeen kun muovilevy on lämmitetty ja kiinnitetty muottiin (naarasontelo) , ilma syötetään muotin onteloon puhaltamaan kuplan, joka venyttää materiaalin tasaisesti. Tämän kuplan korkeutta ohjataan usein sähköisellä silmällä. Sitten karkeasti muotin ontelon muotoinen mäntä painetaan kuplaan. Kun tmäntä on saavuttanut alimman asentonsa, muotin puolelle vedetään tyhjiö muodon loppuunsaattamiseksi. Joissakin tapauksissa käytetään myös tässä prosessissa paineilmaa, joka syötetään tulpan kautta painamaan muovia muottia vasten.

(27)

Opiskelijan kirja / Osa 16

27

1. Työvaiheet

(28)

Käynnistä kone ensimmäistä osaa varten d. Kappaleen lämpömuovaus

2. Raportointi

3. Lopuksi

b. Optimaaliset arvot

(29)

Opiskelijan kirja / Osa 16

29

Kappale 5: Työstömenetelmiä

Yhdistä valmistusmenetelmiin liittyvät hyvät käytänteet Lämpömuovauskoneen näytössä puoliautomaattinen jakso:

Miten puoliautomaattinen sykli toteutetaan?

Manuaalinen

Kun muotti on sijoitettu oikein muottipöydälle, voidaan yrittää manuaalista jaksoa.

Manuaalinen levyn kiinnitys

Aseta muovilevy muokkausalueen päälle ja varmista, että materiaali peittää ylärungon tiivisteen koko- naan. Kun kiinnityskehys on muovin päällä oikein, purista molempia kiinnittimiä samanaikaisesti kuva- tulla tavalla. Seuraavassa kuvataan kuvakkeiden toiminnot muovin kiinnityksen jälkeen.

(30)

Paina lämmitinkuvaketta, jolloin lämmitin ajaa eteenpäin muovin yli ja pysähtyy automaattisesti, kun eturajakytkin laukeaa. Muovilevyn lämmitys voidaan

tarkistaa painamalla lämmitinkuvaketta lähettääksesi lämmittimet hetkeksi taakse.

Automaattivaihe

Jos muovi on notkahtaa eikä kuumene tasaisesti, etsi alueelle

lämmitysvaihtoehtoja. Jos muovilevy putoaa, voi kammioon puhaltaa lyhyitä ilmapurkauksia lämmitetyn muovin alla, jotta muovi pysyy tasaisena.

Automaatinen tyhjiö

Jos käytössä, kokeile toimintoa ennen varsinaisen työtä testi levyllä.

Esivenytys

Korkeaa kappaletta saatetaan joutua esivenyttämään ennen sen asettamista muotin päälle. To do this press the pre-stretch button when the heater is in the back position.

Muovaus

Lämmitys poistetaan. Tyhjiö muodostetaan aluksi pumppaamalla tyhjiötä pois päälle. Lopuksi tyhjiö pidetään, kunnes kappale on ottanut muodon.

Jäähdytys ja vapautus

Asetetun ajan kulutta jäähdytys käynnistyy. Kun muovi on jäähtynyt riittävästi se poistetaan muotista.

Muovaus päättyy, muottipöytä lasketaan alas ja kehys vapautetaan.

(31)

Opiskelijan kirja / Osa 16

31

Suositellut vähimmäistarkastukset, jotka käyttäjän tulisi tehdä

Käyttäjän suorittamat säännölliset tarkastukset ovat hyvä tapa tunnistaa ongelmat ja varmistaa, että koneet ovat turvallisia käyttää. On suositeltavaa, että käyttäjän tarkastukset suoritetaan säännöllisin väliajoin, ehdotuksena päivittäin tai aina muotin vaihdon jälkeen.

Vastauksena täytyy olla kyllä tai muussa tapauksessa tulee ryhtyä toimenpiteisiin Kyllä Ei Ovatko kaikki kiinteät ja lukolliset suojukset paikoillaan, hyvässä kunnossa ja

turvallisia?

Onko kaikki lukituslaitteet kohdistettu oikein ja kiinnitetty kunnolla suojuksiin?

Pysäyttääkö lukitun suojuksen avaaminen välittömästi suojaamansa osat?

Kun lukittu suoja on auki, pysyvätkö kaikki vaaraa aiheuttavat osat paikallaan, jos käynnistysohjainta painetaan?

Aikaviiveellä varustetut lukitukset, estävätkö ne pääsyn, kunnes vaaraa aiheuttavien osien pyöriminen on pysähtynyt?

Pidetäänkö kiinteitä suojuksia paikoillaan kiinnikkeillä, jotka vaativat työkalun niiden irrottamiseksi?

Jos paineen tunnistus matot on asennettu, toimiiko maton osoitin, kun matolle astutaan?

Toimivatko kaikki laukaisulaiteet oikein?

Onko kaikki ohjausyksikön kotelot suljettu, lukittu ja avaimet poistettu?

Jos koneessa on kaksikäsitoimisuus, onko molempia painikkeita painettava yhtä aikaa, jotta kone toimisi?

Missä pito-ohjaimet ovat käytettävissä, jos vapautat painikkeen, pysähtyykö kone?

Onko säädettävät suojukset asennettu oikein, jos ne on asennettu?

Ovatko turvalaitteet, lukot ja suojukset alkuperäisiä, onko dokumenttia, jos niitä on muutettu?

Palaako lämmitin lepo- tai taka-asentoonsa, kun suojuksen lukitus avataan?

Jos käytössä on sähköherkkä verho, aiheuttaako testikappaleen rikkoma verho koneen ollessa levossa indikaattorin tilanvaihtoa?

Jos sitä vaaditaan, onko jokaiselle koneelle helposti saatavilla käytön esto?

(32)

Tarkastus / Varmistus päivittäin viikoittain per kk vuosittain

Ilmanpaine asetettu arvoon 7 bar X

Tarkkaile ilmavuotoja X

Tarkista muottipöydän ja kiinnitysrungon tiivisteiden

eheys X

Testaa hätäpysäytys X

Pihti-, pöytä- ja lämmitinantureiden / kytkinten näkyvä

tila X

Laitteiden ympärillä olevan yleisen työympäristön

yleinen turvallisuus ja siivous X

Kiinnityskehyksen säätö materiaalista riippuen vaaditusti

Monitori pyrometrin koostumusta (vaihtoehto) vaaditusti Tarkista kiinnitys ja pöydän silikonitiivisteet X

Tarkista lämmityselementit vaurioiden varalta X

Tarkista lämmittimen käyttölaitteiden kunto X X

Vaihda / puhdista tyhjiöpumpun suodatus X X

Tyhjennä tyhjiösäiliö X

Voitele tärkeimmät mekaaniset kokoonpanot X X

Tarkasta pneumaattinen järjestelmä X

Puhdista automaattisen tason anturin optiikka X

Tarkista puhallinyksiköiden turvallisuus X X X

Täysi Formech-palvelurutiini - riippuu käytöstä X

(33)

Opiskelijan kirja / Osa 16

33

Kappale 6: Muistilista

Ankkuroi edellisissä kohdissa hankittu tieto

Tyhjiömuovauksen päätyövaiheet

1. Työkalu/muotti asetetaan koneeseen ja lämmitetään.

2. Muovimateriaali, rullana tai arkina, ladataan materiaalitelineeseen. Materiaalin pituus ja leveys ovat suuremmat kuin valmiin osan

3. Lämmittimet, jotka sijaitsevat levyn yläpuolella, lämmittävät alipaineen muodostavaa materiaalilevyaihiota, kunnes se pehmenee. Pehmennetty aihio suljetaan sitten työkalun kannelle. Joissakin tapauksissa alipaineilma venyttää materiaalia parantaakseen seinämän paksuuden tasaisuuden takia.

4. Automaattinen vaaituslaite tukee pehmennettyä materiaalilevyä ilmalla.

Aihion ja työkalun/muotin väliin vedetään tyhjiö materiaalin saattamiseksi työkalun pintaa vasten. Alipainemuodostuksessa ilmataskun estämiseksi, kun tyhjiö vedetään, voidaan saattaa ylipaine materiaalin muulle kuin työkalupuolelle materiaalin pakottamiseksi työkalun pintaa vasten.

5. Muotti nostetaan muovilevyn pintaan ja muodostetaan tyhjiö vetämään muovilevy muotin pintaan saamaan muodon.

6. Muovi jäähdytetään ja se kovettuu.

• Näin muovattu kappale, joka on vielä kiinni kehyksessä, poistetaan laitteesta.

• Kiinnityskehys vapautuu (avautuu) osan poistamista varten.

Tarkista tuotteen piirustuksesta:

1. Mitat

2. Tekniset vaatimukset

3. Varmista, että kappaleen suunnitelmassa on huomioitu seuraavia lämpömuovaussääntöjä

(34)

Tyhjiömuovausprosessin suunnittelussa on lisättävä osien kaikkiin sivuihin syväyskulmat helpottamaan muoviosien poistamista työkalusta, kun ne on muodostettu.

Urosmuotin yli lisätään vähintään 3 asteen vetokulmat, mutta naarasmuotin yli lisätään vähintään 5 asteen vetokulmat. Taskulokeroihin on myös lisättävä samat vetokulmat jokaisen taskun molemmille puolille.

Vetosyvyys

Tyhjömuovattujen lokeroiden tai taskuosien kohdalla varmista, että taskusyvyys on enintään 75% taskun yläosan pienimmästä leveydestä. Muuten materiaali venyy liian pitkälle tyhjiönmuodostustyökalun yli aiheuttaen liiallista ohenemista ja heikkoja taskuja.

Vastapäästö

Yritä välttää alaleikkauksia aina kun mahdollista, koska alaleikkauksia sisältäviä osia on vaikea tai mahdotonta poistaa muotista muovauksen jälkeen.

Kuitenkin on mahdollista tyhjiöllä hallita muodonmuutokset, jos osassa on toisessa päässä alaleikkaus, mutta toisessa päässä sama kulma, niin että osan poisto muotista on yhtä suuri tai suurempi kuin alaleikkaus (katso kuvaa).

Lähde: www.toolcraft.co.uk

(35)

Opiskelijan kirja / Osa 16

35

Yleisimmät muovit ja arvioitu lämmitysaika eri paksuuksille

Muovi Paksuus mm Aika s Muovi Paksuus mm Aika s

ABS 1 40 PA 1 40

1,5 60 1,5 60

2 80 2 80

3 120 3 120

4 140 4 160

HIPS 1 30 PP 1 50

1 ,5 45 1,5 75

2 60 2 100

3 90 3 150

4 120 4 200

PC 1 60 PS 1 30

1,5 90 1,5 45

2 120 2 60

3 180 3 90

4 240 4 120

PE 1 50 PVC 1 30

1.5 75 1,5 45

2 100 2 60

3 150 3 90

4 200 4 120

PETG 1 30

1.5 45

2 60

3 90

4 120

(36)

Laatupuute Aiheuttaja Vaikutus 1 Vääntö Virheellinen lämpötilasäädelty

työkalun suunnittelu ja valmistus Muovimateriaalin pinta-alan epätasainen lämmitys ja jäähdytys

2 Mittojen epäjohdon- mukaisuudet

Lämpötilaohjattu työkalujen virheellinen suunnittelu ja valmistus

Kun muotti on jatkuvassa tuotannossa, lämpötila ei ole tasainen osien erissä, mikä johtaa epäjohdonmukaiseen kutistumiseen

3

Kappaleen paksuuden epäjohdon- mukaisuudet

Riittämätön ja / tai virheellinen tyhjiönpoisto työkalun

suunnittelussa ja valmistuksessa

Koska osa muodostuu muotin päälle, epäjohdonmukainen tai

riittämätön tuuletus johtaa paksuuden epäjohdonmukaisuuksiin

4

Yksityiskohtien puuttuminen osageometriassa ja estetiikassa

Riittämätön ja / tai virheellinen tyhjiönpoisto työkalun

suunnittelussa ja valmistuksessa

Koska osa on muodostettu muotin päälle, epäjohdonmukainen tai riittämätön tuuletus geometrian tai esteettisen

muotoilun alueilla ei tuota toivottua tulosta

5 Pintakäsittelyn laatu (tekstuurin ja kiillon vaihtelu)

Työkalumateriaalin virheellinen valinta ja / tai riittämätön työkalun pintakäsittely

Työkalun pinnan huokoisuus ja / tai pintakäsittely voi johtaa ei-toivottuun pintarakenteen, kuopan tai kiillon pienenemiseen

6 Jäähtymisjäljet

Riittämätön ja / tai virheellinen tyhjiön tuuletus ja lämpötilan säätö työkalun suunnittelussa ja valmistuksessa

Muovipinnan aaltoilevia aaltoilemia esiintyy loukkuun jääneen ilman ja epäyhtenäisen materiaalijäähdytyksen vuoksi

ABS HIPS Poly-

karbonaatti LDPE,

HDPE PMMA PP PVC

Muovautuvuus hyvä erinomainen hyvä huono huono huono hyvä

Lujuus suuri keskin-

kertainen hyvä hyvä keskin-

kertainen erinomainen hyvä Kutistuma-% 0,3-0,8 0,3-0,5 0,6-0,8 1,6-3,5 0,3-0,8 1,5-2,2 0,3-0,7

Kirkkaus ei kyllä kyllä läpi-

kuultava kyllä läpikuultava kyllä Värit kaikki kaikki läpikuultava

yksivärinenja useita yksivärinen muutamia muutamia Hinta keskin-

kertainen keskin-

kertainen korkea alhainen korkea alhainen alhainen

(37)

Opiskelijan kirja / Osa 16

37

Kappale 7: Harjoituksia

(voidaan myös käyttää arvioinnissa)

Tavoitteena on kehittää taitoja ja ammatillista osaamista

Aihe 1

Harjoitus 1:

Kysymyksiä:

1. Kumpaa menetelmää mielestäsi on käytetty, positiivista vai negatiivista?

2. Kumpi tuotteen pinnoista on kiiltävämpi?

Source: www.thermoformage-gerber.com

Aihe 2

Harjoitus 2:

Kirjoita kronologisessa järjestyksessä lämpömuovauksen työvaiheet, myös säkin muodostus, yksi vaihe kullekin riville:

(38)

Aihe 3

Harjoitus 3:

# paksusta ABS-levystä valmistettu 250 korkea kappale negatiivisella muotilla Vastaa taulukon avulla.

Kysymykset:

Millaisia lämpötiloja on käytössä

Mikä olisi oletuksena tarvittavasta lämmitysajasta?

Mikä toiminto on suoritettava prosessisyklissä, jotta kappaleeseen saadaan vakiopaksuus?

Lämpömuovauksen ohjearvojen taulukko

HIPS ABS

Lämpötila levyn pinnalta mitattuna *

Tavoite 135 165

Maksimi 180 220

Minimi 95 110

Suurin lämmitysnopeus (sekuntia/mm) 20 30

2-puolinen 30 30

Ero koneen ja levyn yläpuolen välillä (mm) 1-puolinen 150-300 150-300

Ero koneen ja levyn alapuolen välillä (mm) 300-450 300-450

(39)

Opiskelijan kirja / Osa 16

39

Aihe 4

ABS-materiaalista kappale, yleisimpänä virheenä havaitaan: halkeamien muodostuminen lämpömuo- vauksen jälkeen.

Kysymys:

Liitetaulukoita apuna käyttämällä selvitä useita virheisiin vaikuttavia tekijöitä, mitä

asetuksia voit muuttaa ja miksi.

(40)

Puolivalmis liian kuuma (Intensiteetti - Lämmitysaika) Puolivalmis liian kylmä (Intensiteetti - Lämmitysaika) Muotoutuminen liian kuuma Muotoutuminen liian kylmä Muotin irrotusaineen puute Muotin irrotusaineen ylimäärä Muotin tyhjiö liian nopea Tyhjiö liian myöhään Tyhjiö liian nopeasti Tyhjiö liian hitaasti Riittämätön tyhjiö Tyhjiö keskeytetty Tyhjiö poistettu liian aikaisin Jäähdytys liian aikaisin Ei (ei tarpeeksi) kuplaa Liian iso kupla Puolivalmis on kosketuksessa muotin kanssa kuumennuksen aikana Liiallinen puolivalmisteen taipuma kuumennuksen aikana Väliristikon puuttuminen kehyksen puristin Raamin puristin ei pidä Jäähdytys liian pitkä Työsykli liian pitkä Ilmavirta levyllä Muotistapoistoilman asetukset Liian nopea muotin nousu Liian nopea muotin lasku Jäähdytys aikaisemmin Paikallisjäähtynyt Liian nopea puolivalmisteen kuumentaminen Reunojen kiristyksen trimmausta ei suoritettu Kappaleen varastointi huono Puolivalmistetta ei puhdistettu Ei mäntää (Tai lasku liian hidas) Mäntä liian suuri Mäntä liian pieni Mäntä liian karkea Männän ennenaikainen toiminta Mäntä liian kylmä Mäntä liian epäkeskinen

Terävyyden puute Reunojen terävyyden puute Ei kosketusta muottiin Reunoissa

sulamisjälkiä Vaaka/

Likainen pinta Ilmarakkulat Pyöreitä jälkiä Pinnan kaarevuus Pintarakkulat Sivuseinä liian ohut Ohut kulmat Epätasainen seinämän paksuus Pinta taittuu Kulma taittuu Vikoja

segmenttien välillä Materiaali/muotti irrottaminen Kappale tarttuu muottiin

Kappleessa halkeamia Paikallinen taipuma Paikallinen valkea jälki Taipumat kappaleen lämmityksen aikana Kappaleessa muodonmuutoksia Kappaleen vääntyminen Kappaleessa häiriökohtia

Epätasainen lämpö/

puolivalmis tuote

(41)

Opiskelijan kirja / Osa 16

41

(42)